[发明专利]机床的刀具轨迹显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及机床的刀具轨迹显示装置，特别涉及能够以视觉捕捉刀具尖端部的三维轨迹上的位置和每一轴在时间序列波形数据中的时间轴上的位置的对应的刀具轨迹显示装置。

背景技术

在现在使用的控制机床的数值控制装置中，有具有显示指令轨迹的功能或者显示刀具实际移动的路径的功能的装置。

特开平7-5908号公报涉及一种测量/监视装置，其从进行用于机械动作的位置或者速度控制的控制装置内的适当的位置取入位置信号等信号，该测量/监视装置通过以一定的时间间隔采样取入的信号，制作时间序列数据，通过运算处理该时间序列数据，实时地以图表方式显示动作轨迹，由此能够进行上述控制装置的动作监视或者动作轨迹的精度的测定。

另外，在特开2008-9637号公报中，涉及一种为通过数值控制装置控制机械的各驱动轴的移动而使用的NC程序的显示方法，由该NC程序计算显示各驱动轴的移动目标位置、到该移动目标位置的移动路径、以及进给速度。因为通过该显示能够获知到任意的加工位置或者经过时刻的实际的进给速度或其变化(加速度)，所以能够识别NC程序的状态。

在5轴加工机的场合，因为驱动轴包含转动轴，所以难以直觉地把握各驱动轴的运动和刀具尖端部的运动的对应。因此在加工面上的特定位置有问题的场合，即使测定各驱动轴在加工中的波形，也难以确定与有问题的位置对应的部分。

上述的特开平7-5908号公报是运算处理时间序列的测定数据、显示刀具的轨迹的技术，而对于用于判断特征性的点的方法并未说明。另外，上述的特开2008-9637号公报是用于评价NC程序的妥当性的技术，而对于使用各个驱动轴的实际位置数据的具体的评价方法、或者刀具轨迹和各驱动轴的波形的关联性未加说明。

发明内容

因此，本发明的目的是提供机床的一种刀具轨迹显示装置，其能够以视觉捕捉位置和姿势被包含转动轴的驱动轴控制的刀具尖端部的三维轨迹上的位置和每一轴在波形数据中的时间轴上的位置的对应。

本发明的机床的刀具轨迹显示装置用于显示在该机床上安装的刀具的尖端部的轨迹。另外，通过该机床具有的包含转动轴的多个驱动轴来控制所述刀具以及用该刀具加工的被加工物的位置以及姿势。

该刀具轨迹显示装置的第一形式，具有：数据取得单元，用于同时把所述各驱动轴的各时刻的位置信息、速度信息、加速度信息、位置偏差信息、以及转矩指令作为时间序列数据取得并且存储；刀具轨迹运算单元，其使用所述各驱动轴的各时刻的位置信息和所述机床的机械结构的信息，计算所述刀具的尖端部在所述被加工物上固定的坐标系的三维坐标值，求所述刀具的尖端部的三维轨迹；显示单元，用于把用所述刀具轨迹运算单元求得的刀具的尖端部的三维轨迹、以及通过所述数据取得单元取得的时间序列数据中的至少一种作为时间序列波形显示；刀具轨迹选择单元，用于选择在所述显示单元上显示的刀具的尖端部的三维轨迹的任意一部分；和第一显示属性变更单元，用于改变通过所述刀具轨迹选择单元选择的刀具的尖端部的三维轨迹的一部分的显示属性，以及与该三维轨迹的上述一部分对应的、取得作为三维坐标值的基础的位置信息的时间区域的所述时间序列波形的显示属性。

所述刀具轨迹显示装置还具有：时间轴选择单元，用于选择在所述显示单元上显示的时间序列波形的时间轴的任意的一部分；和第二显示属性变更单元，用于改变与通过所述时间轴选择单元选择的时间轴的一部分对应的所述时间序列波形的显示属性，以及与通过所述时间轴选择单元选择的时间轴的所述一部分对应的、所述刀具的尖端部的三维轨迹的显示属性。

所述刀具轨迹显示装置的第二形式，具有：数据取得单元，用于把所述各驱动轴在各时刻的位置信息、速度信息、加速度信息、位置偏差信息、以及转矩指令作为时间序列数据同时取得并且存储；刀具轨迹运算单元，其使用所述各驱动轴在各时刻的位置信息和所述机床的机械结构的信息，计算所述刀具的尖端部在所述被加工物上固定的坐标系的三维坐标值，求所述刀具的尖端部的三维轨迹；显示单元，用于把用所述刀具轨迹运算单元求得的刀具的尖端部的三维轨迹、以及通过所述数据取得单元取得的时间序列数据中的至少一种作为时间序列波形显示；时间轴选择单元，用于选择在所述显示单元上显示的时间序列波形的时间轴的任意的一部分；和显示属性变更单元，用于改变与通过所述时间轴选择单元选择的时间轴的一部分对应的所述时间序列波形的显示属性，以及与通过所述时间轴选择单元选择的时间轴的所述一部分对应的、所述刀具的尖端部的三维轨迹的显示属性。